ブラジル国内および南アメリカ大陸、そしてポルトガル語圏でオリンピックが開催されるのは初めてであり[1][2]、また、南半球での開催は1956年に開催されたメルボルンオリンピックと2000年に開催されたシドニーオリンピックに続き16年ぶり3度目の開催となった[4]。さらに　

ブラジルは、開催地の気候が冬の時期に開催される初めての夏季オリンピックとなる[4][注釈 1]。ブラジルにおいて8月は冬期にあたるが、リオデジャネイロでは熱帯気候のため、平年の日平均気温は摂氏22度前後である[5]。

このオリンピックでトランスジェンダー選手の性別変更に関する基準を緩和して、性的適合手術を受けなくても出場を認めた[6]。

2012年のロンドン大会までは各競技の表彰式でメダル贈呈に続いて花束（ブーケ）贈呈があったが、今大会ではリオ五輪のロゴマーク型のメダルスタンド贈呈に代わった[7]。
開催都市決定までの経緯詳細は「2016年夏季オリンピックの開催地選考」を参照

2009年10月2日にデンマークのコペンハーゲンで開かれた第121次IOC総会で、IOC委員の投票によって開催地が決定した[8][注釈 2]。

2016年夏季オリンピック開催地投票都市国1回目2回目3回目
リオデジャネイロ ブラジル264666
マドリード スペイン282932
東京 日本2220―
シカゴ アメリカ合衆国18――

参加国・地域参加国・地域別の出場選手の人数

@media screen{.mw-parser-output .fix-domain{border-bottom:dashed 1px}}206のすべての国と地域から、各々の国内オリンピック委員会 (NOC) による代表選考を通過した選手が、各国・地域につき少なくとも1名は出場している[要出典]。最初に今大会への選手の出場資格を認めた3ヶ国は、イギリス、オランダ、ドイツで、2014年の世界馬術選手権でメダルを獲得したことにより、各国が4名の選手を馬場馬術団体の代表に選出した[9]。

ブラジルは開催国として、自転車競技のすべての種目と6つのウエイトリフティング競技の出場資格を含む、いくつかの競技で自動的に出場資格を得た[10][11]。コソボと南スーダンにとっては、今大会が初めてのオリンピックへの参加となる。ブルガリアとロシアのウエイトリフティングの選手は、数々の反ドーピング規程の違反により今大会への出場が禁止された[12][13]。

ロシアの国ぐるみのドーピング疑惑が発生してWADAなどがロシアの選手のオリンピックへの出場停止を勧告した。